现代公路测量领域的数字化技术

彭丹PENG Dan

（湖南交通职业技术学院，长沙 410000）

（Hunan Communication Polytechnic，Changsha 410000，China）

0 引言

测量对于国民经济的发展以及国防的建设都有重要的意义。进行公路工程建设的时候，不管是公路、隧道还是桥梁，从开始的勘探设计、到具体的施工和最后的完工都离不开测量。伴随科技的不断发展，公路测量技术也迅速的发展着。测量技术只有不断地对方法技术进行革新，适应经济科学的发展要求，才可以对测绘工程的开展进行有效的指导和控制，才可能实现公路测量的快速优化，有利于提高城市利用和美化的效率和水平，对于人类的进步有一定的促进作用。我们将对目前广泛使用的公路测量领域的数字技术进行简单的分析和介绍。

1 AUTO CAD 技术的应用

AUTO CAD 属于计算机辅助设计方面的技术，该技术在公路测量方面主要用于精确的定位计算。在目前的公路建设施工中，工程一般是分成若干个部分进行施工，在这些分成的小部分里面可能要包含很多的桥梁和隧道，所以导致目前公路测量的难度越来越大、任务越来越重，为了保证测量结果的快速和准确，我们在测量的工程中就需要对于相关的坐标数据进行精确的计算，这也是实现有效测量的关键部分。

AUTO CAD 技术的使用就是为了对相关的坐标进行计算。利用AUTO CAD 技术可以得到理想的结果，利用该技术可以有效地降低测量工作的工作量，提高工作的效率，并且有利于改善数据的精确度，对于公路的施工进度大有好处。在使用该项技术的过程中我们发现，这种技术计算出来的数据更加的准确，甚至可以实现毫米级的水平。这样高精度的测量结果对于高速公路的建设提供了数据保障，还可以有效的减少人工出现的误差。

2 三维实体建模技术的应用

公路不是一个简单的平面，它本身包含了纵面、横面与平面三部分，是一个复杂的几何图形。我们要评价一段公路的外形是不是和周围的环境相协调，不仅要考虑公路的平面尺寸还要考虑它的纵面和横面。如果要实现对于他们的数据测量就需要结合三维模型、公路陆续透视图和动态连续透视图的帮助。目前构建模型的专业技术比较成熟的是三维实体建模技术，利用该技术可以建造出最理想的模型，对于这个模型人们可以随意的剖切，从而得到自己想要的所有信息。这项技术也是目前公路测量领域运用最广泛的建模技术。

进行公路测量的时候为了更好地利用三维实体模型，相关的工程人员需要全面了解公路建设的详细信息，对于公路工程的设计必须进行完善，简化审批的环节加速施工程序。利用三维实体模型能够完整的展现出公路的设计情况。在公路测量的具体过程中二维图就变得无足轻重了，因为可以通过对三维模型进行合理的剖切就可以得到想要的施工图纸。总的来讲三维实体模型可以有效地降低工作量并且还可以提高测量的精度。在公路测量过程中是优化设计的一个重要环节。公路测量是公路设计的准备环节，通常来讲公路设计都是要经过反复的修改和对比，最终得到一个最优的方案。在公路的设计中经常会出现的一种现象就是横断面与实际地面的组合存在很大的差距，其中的平面中心线因为边坡或是其他地质条件的影响需要进行不断地调整。在这样的情况下为了使设计方案更加合理、可行，在设计的过程中就需要工作人员利用三维关联优化的方法进行改善。在公路的施工过程中工程费用的主要影响因素就是土方量，所以关于土方量的计算是施工过程中的重点。例如计算工程的费用时一个重要的指标就是土方量，为了降低成本可以利用三维立体模型来计算所需的土方量。利用该技术不但可以更加准确的计算出所需土方量降低工程费用，同时也更加快捷。

3 TPS 技术的应用

TPS 技术是一种定位系统，该系统包括测速仪、全站仪和电子经纬仪等设备组成，该系统又被称为全站仪定位系统。TPS 技术作为一种高效的测量技术结合了计算机技术和全站仪技术，全站仪在这个系统中处于核心的地位。全站仪就是一个电子测距仪，它是电子计算结合光学经纬仪产生的设备。全站仪的用途就是测量距离、角度以及高度的。不同于其他的测量设备TPS 技术能够实现对于高度、角度和距离的有效测量。在工作的过程中可以实现对数据的自动测量、存储以及转换和计算。用户只需通过显示器就可以直观的看到测量的数据。为了提升工作的质量全站仪的电池盒内置程序也是集合在一起的。

在TPS 系统中全站仪除了可以实现精确地测量，还能够实现全站仪和计算机的相互转换，这样就可以为后期进行的计算机辅助设计打下基础。全站仪测量的功能多种多样。在测量的进程中是需要依据固定的程序进行工作的。TPS 技术在公路测量领域应用的很广泛并且效果显著，是目前公路测量领域一项重要的技术。

4 GPS 技术的应用

GPS 技术又称为全球卫星定位系统，该技术是美国军方在20 世纪70 年代开发的一种全能性、全天候的卫星导航以及测速系统。GPS 技术目前的运用十分的广泛，在人们的日常生活中都可以找到他们的应用，为人们的出行提供了极大的方便。该项技术在公路测量领域也就有典型的使用意义。

由于公路本身的特点就决定公路线的分布大多数是带状的，对于公路平面进行测量大部分是利用导线的形式完成的。利用传统的方法进行公路测量具有很明显的缺陷，其中最明显的一点就是对于导线的长度控制无法严格的实现，所以传统的测量技术对于闭合导线长、节点导线的长度一般都有明确而严格的规定，但是传统的测量技术很难达到要求。导致城市的控制点和国测以及军测经常混淆，对于测量来说非常的不利。利用GPS 技术就可以完美的克服这些不足。

利用GPS 技术的优势，公路的测量点之间就不再需要进行通视。结合GPS 系统，公路的各个测量点的选择将更加的宽泛，受到限制条件也越来越少。GPS 技术具有的明显优势包括观测的时间较短，精确度高等。运用这样技术进行测量，我们可以发现公路测量点之间的距离越远其定位的精度也就越高，并且花费的定位时间越短。总的来讲GPS 技术在公路测量领域具有巨大的优势和良好的前景。

5 结语

伴随我国经济的不断发展，人们对于出行的要求不断增加，对于高速公路的数量和质量要求也不断的增强，所以公路建设的技术必须不断地更新提高，对于测量技术的要求也自然不断地提升。庆幸的是伴随着基础科学的不断投入，近几年公路测量技术发展迅速、活力十足。尤其是数字化技术的应用可以满足当前的需要。借助AutoCAD 技术和三维实体建模技术我们可以提前预知公路的效果，TPS 技术和GPS 技术的运用可以得到更加精准的测量结果。这些技术的结合运用为我国公路建的做出了巨大的贡献，提高了我国建设公路的技术和能力。

[1]谢崇铁，钟邱.GPS 在公路测量上的应用[J].广西交通科技，2001（01）.

[2]朱爱民.全站仪在公路测量中的应用探讨[J].华东公路，1996（01）.

[3]李培荣.GPS 及其在公路测量中的应用[J].山西能源与节能，2002（01）.

[4]欧震宇.全站仪在山区公路测量中的精度分析[J].科技情报开发与经济，2007（13）.

[5]马奔腾，赵新跃.GPS 技术在公路测量中的应用[J].科技资讯，2008（11）.

[6]李世明.公路施工测量中全站仪的应用探讨[J].东方企业文化，2009（12）.